理想气体状态方程关系

理想气体状态方程关系第1页，课件共23页，创作于2023年2月§1.1理想气体状态方程2.联系T、

p、V之间关系的方程称为状态方程1.物质常见的聚集状态固体液体气体---pVT关系气体理想气体真实气体2第2页，课件共23页，创作于2023年2月

pV=nRTT

K；R

摩尔气体常数8.314Jmol-1K-1Vm摩尔体积

pVm=RT3.

理想气体状态方程3第3页，课件共23页，创作于2023年2月分子是几何点无分子间力(1)理想气体定义：(2)理想气体的微观模型在任意温度和压力下都严格服从pV=nRT的气体。4.理想气体的定义及分子模型低压实际气体可近似当作理想气体。4第4页，课件共23页，创作于2023年2月pi

defyi

p对高压气体也适用1.分压定律(1)分压：在气体混合物中，定义yi

=1pi=yip=pyi=p§1.2理想气体混合物pi代表组分气体i对气体混合物压力的贡献5第5页，课件共23页，创作于2023年2月对于理想气体混合物(2)分压定律

p=pB分压定律对低压下真实气体混合物也适用。在理想气体混合物，任意组分气体的分压等于同温下该气体在容器中单独存在时的压力。6第6页，课件共23页，创作于2023年2月

(1)分体积VB*

理想气体混合物中组分B的分体积Vi，等于纯气体B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积VB*。2.阿马加定律7第7页，课件共23页，创作于2023年2月§1.3真实气体的液化及临界参数1.气体液化的原因减弱分子的热运动，减小离散倾向——降温减小分子间距离，使之产生较大的吸引力——加压指定温度下的气体，通过加压一定可以液化吗？8第8页，课件共23页，创作于2023年2月

气液p*定义：在一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。是液体的性质，表示液体挥发的难易。沸点：蒸气压等于外压的温度。通常是指蒸气压等于101325Pa，称（正常）沸点。2.液体的饱和蒸气压9第9页，课件共23页，创作于2023年2月

3.临界参数和临界点

Tc——pc——Vm,c——

利用加压手段使气体液化的最高温度。在临界温度时使气体液化所的最小压力。在临界温度和临界压力的气体的摩尔体积。●是物性参数●不易测定定义：10第10页，课件共23页，创作于2023年2月4.真实气体的p-Vm

图及气体的液化全图可分为三个区域：(1)T<Tc区(2)T=Tc区(3)T>Tc区p

g1g2l1l2cT2T1T4T3TcT1<T2<Tc<T3<T4Vm

lgp~Vm等温线理想气体11第11页，课件共23页，创作于2023年2月气相线，液相线，气液平衡线(1)T<Tc(以T1

为例）

▪g1——Vm(g)

▪l1——Vm(l)p

g1g2l1l2cT2T1T4T3TcT1<T2<Tc<T3<T4Vm

lg1'Vm(g)Vm(l)气液平衡线:气液共存▪压力为p*(T1)且保持不变12第12页，课件共23页，创作于2023年2月当T=Tc时：

l–g线变为拐点c临界点（2）T=Tc

临界点处气、液两相摩尔体积及其它性质完全相同，界面消失，气液态完全相同。g1g2l1l2cT2T1T4T3TcT1<T2<Tc<T3<T4Vm

p

lg

Vm,c

pc

13第13页，课件共23页，创作于2023年2月(3)T>Tc

无论加多大压力，气体不再变为液体，等温线为一光滑曲线。p

g1g2l1l2cT2T1T4T3TcT1<T2<Tc<T3<T4Vm

lg温度与压力均略高于临界点的状态为流体超临界。它的密度大于气体，具有溶解性能。在恒温变压或恒压变温时，它的体积变化大，溶解性变化大，可以用于萃取，称为超临界萃取。14第14页，课件共23页，创作于2023年2月§1.4真实气体状态方程实际气体：1)分子间有相互作用力（主要是吸引长程力）器壁内部分子靠近器壁的分子分子间相互作用减弱了分子对器壁的碰撞，所以：p=p理－p内，p内=a/Vm2

p理=p+p内=p+a/Vm2p为测量值，∵a>0，∴p（理）>p15第15页，课件共23页，创作于2023年2月2)分子本身占有体积

1mol真实气体的自由空间＝(Vm－b)

b：1mol分子由于自身所占体积的修正项，气体分子本身体积的4倍

将修正后的压力和体积项引入理想气体状态方程：范德华方程式中：a,b范德华常数，见附表16第16页，课件共23页，创作于2023年2月第一章总结一、理想状态方程

pV=nRT=(m/M)RT及

pVm=RT,p=ρRT/M二、混合理想气体

pV=nRT=(nB)RT及pV=(m/Mmix)RT

17第17页，课件共23页，创作于2023年2月三、道尔顿分压定律四、阿马加定律18第18页，课件共23页，创作于2023年2月五、范德华方程19第19页，课件共23页，创作于2023年2月例:P19X1-12一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量水。当容器于300K条件下达平衡时，容器内压力为101.325kPa。若把该容器移至373.15K的沸水中，试求容器中达到新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水，且水的体积变化可忽略。300K时水的饱和蒸气压为3.567kPa。20第20页，课件共23页，创作于2023年2月谢谢！21第21页，课件共23页，创作于2023年2月分析：p1=101.325kPa300K373.15Kp2密闭刚性空气的量不变空气+水蒸气空气